(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に対して蓄電装置を着脱可能に搭載するための搭載構造であって、
前記蓄電装置が搭載位置から着脱方向に移動するのを阻止するロック位置と、前記蓄電装置の着脱方向への移動を許容するロック解除位置との間で移動可能なロック部材と、
前記着脱方向に延びており、前記着脱方向と直交する面内において前記蓄電装置を位置決めするための位置決め部材と、を有し、
前記蓄電装置は、前記着脱方向に延びて、前記位置決め部材と接触可能なレールを有しており、
前記ロック部材は、前記ロック位置への移動に応じて、前記レールを前記位置決め部材に密接させる方向に変位させ、
前記蓄電装置が前記搭載位置にあるとき、前記レールの少なくとも一部は、前記ロック部材による前記レールの変位方向とは異なる方向において、前記位置決め部材と密接した状態に保持され、
前記蓄電装置が前記搭載位置に対して前記着脱方向に移動しているとき、前記レールは、前記変位方向とは異なる方向において、前記位置決め部材から離れていることを特徴とする蓄電装置の搭載構造。
【請求項２】
前記ロック部材は、前記蓄電装置に設けられており、前記ロック位置への移動に伴って前記蓄電装置の搭載面を押し込むときの反力により、前記レールを変位させることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置の搭載構造。
【請求項３】
前記着脱方向における前記位置決め部材の一端部は、前記変位方向とは異なる方向に突出して、前記着脱方向における前記レールの一端部と接触可能であり、
前記レールの前記一端部よりも前記蓄電装置の取り外し方向に位置する前記レールの他端部は、前記変位方向とは異なる方向に突出して、前記着脱方向における前記位置決め部材の他端部と接触可能であり、
前記蓄電装置が前記搭載位置にあるとき、前記着脱方向における前記レールの両端部は、前記着脱方向における前記位置決め部材の両端部と密接し、
前記蓄電装置が前記搭載位置に対して前記着脱方向に移動しているとき、前記レールおよび前記位置決め部材は、前記変位方向とは異なる方向において、互いに離れることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置の搭載構造。
【請求項４】
前記レールおよび前記位置決め部材は、前記変位方向とは異なる方向で向かい合う面において、傾斜面をそれぞれ有しており、
前記蓄電装置が前記搭載位置にあるとき、前記変位方向とは異なる方向において、前記レールおよび前記位置決め部材における前記傾斜面が互いに密接し、
前記蓄電装置が前記搭載位置に対して前記着脱方向に移動しているとき、前記レールおよび前記位置決め部材における前記傾斜面が互いに離れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電装置の搭載構造。
【請求項５】
前記変位方向が前記車両の上下方向であり、前記変位方向とは異なる方向が前記車両の左右方向であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の蓄電装置の搭載構造。
【請求項６】
前記位置決め部材を備え、前記蓄電装置を収容可能なハウジングを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の蓄電装置の搭載構造。
【請求項７】
前記ハウジングは、前記蓄電装置の収容口を回転動作によって開閉可能な蓋部材を有しており、
前記蓋部材は、開き状態にあるときに、前記蓄電装置を前記収容口に導くためのガイド部を有することを特徴とする請求項６に記載の蓄電装置の搭載構造。
【請求項８】
前記ロック部材を移動させるために回転操作される操作部材を有しており、
前記操作部材は、この操作部材の回転力を前記ロック部材の駆動力に変換するカム部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の蓄電装置の搭載構造。
【請求項９】
前記蓄電装置は、前記車両と電気的に接続され、車両への電力供給に用いられるコネクタを有しており、
前記コネクタは、前記着脱方向と直交する面内において、前記蓄電装置内に配置される蓄電ユニットと並んで配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の蓄電装置の搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置を車両に対して着脱可能に搭載するための搭載構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バッテリの電力を用いて走行可能な電動車両が開示されている。この電動車両では、車両本体に一対のレールを配置しておき、このレールに沿ってバッテリを収容位置までスライドさせるようにしている。そして、ピンを用いることにより、バッテリを収容位置で固定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１２１２５号公報
【特許文献２】特開平０７−１９２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成において、例えば、レールおよびバッテリの間には、バッテリをスライドさせるための隙間が形成されている。このため、車両の振動等によって、バッテリはレールに対して変位してしまうことがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、車両に対して蓄電装置を着脱可能に搭載する構造において、蓄電装置が搭載位置からずれてしまうのを阻止することができる蓄電装置の搭載構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両に対して蓄電装置を着脱可能に搭載するための搭載構造であって、蓄電装置が搭載位置から着脱方向に移動するのを阻止するロック位置と、蓄電装置の着脱方向への移動を許容するロック解除位置との間で移動可能なロック部材と、着脱方向に延びており、着脱方向と直交する面内において蓄電装置を位置決めするための位置決め部材と、を有している。また、蓄電装置は、着脱方向に延びて、位置決め部材と接触可能なレールを有している。そして、ロック部材は、ロック位置への移動に応じて、蓄電装置（レール）を位置決め部材に密接させる方向に変位させる。ここで、蓄電装置が搭載位置にあるとき、レールの少なくとも一部は、ロック部材によるレールの変位方向とは異なる方向において、位置決め部材と密接した状態に保持される。また、蓄電装置が搭載位置に対して着脱方向に移動しているとき、レールは、変位方向とは異なる方向において、位置決め部材から離れている。
【０００７】
ここで、ロック部材を蓄電装置に設けておき、ロック位置への移動に伴ってロック部材が蓄電装置の搭載面を押し込むときの反力により、蓄電装置（レール）を変位させることができる。また、位置決め部材を着脱方向に延びた形状に形成することにより、蓄電装置を位置決め部材に沿って移動させることができる。
【０００９】
位置決め部材は、車両の上下方向（蓄電装置（レール）の変位方向）および左右方向（変位方向とは異なる方向）において、蓄電装置の位置決めを行うことができる。また、車両に対して、蓄電装置を収容可能なハウジングを設けておくことができる。この場合において、位置決め部材は、ハウジングに設けることができる。また、ハウジングのうち蓄電装置の収容口を回転動作によって開閉可能な蓋部材を設けることができる。そして、蓋部材が開き状態にあるときに、蓄電装置を収容口に導くためのガイド部を設けることができる。これにより、蓋部材に蓄電装置を載せるだけで、所定の搭載位置まで蓄電装置を移動させることができる。
【００１０】
また、ロック部材を移動させるために回転操作される操作部材を設けることができる。ここで、操作部材には、この操作部材の回転力をロック部材の駆動力に変換するカム部を設けることができる。また、車両と電気的に接続され、車両への電力供給に用いられるコネクタを、着脱方向と直交する面内において、蓄電装置内に配置される蓄電ユニットと並んで配置することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ロック部材をロック位置に移動させることにより、蓄電装置が搭載位置から着脱方向に移動してしまうのを阻止することができる。しかも、ロック部材のロック位置への移動を利用して、蓄電装置を位置決め部材に接触させることにより、位置決め部材に対する蓄電装置のずれを防止することができる。また、蓄電装置（レール）の変位方向とは異なる方向において、レールおよび位置決め部材の接触によって、蓄電装置のずれを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１における車両の外観図である。
【図２】実施例１における電池パックの外観図である。
【図３】実施例１におけるハウジングの外観図である。
【図４】実施例１における電池パックの側面図である。
【図５】実施例１において、電池パック内に配置される電池ユニットの外観図である。
【図６】実施例１において、電池モジュールの構成を示す分解図である。
【図７】実施例１において、電池モジュールの側面図である。
【図８】実施例１において、バスバーモジュールの分解斜視図である。
【図９】実施例１において、バスバーモジュールの正面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】実施例１において、単電池およびバスバーの接触状態を示す図である。
【図１２】実施例１において、単電池およびバスバーの接触状態を示す断面図である。
【図１３】実施例１において、電池パックのレールとハウジングのレールとの係合状態を示す概略図である。
【図１４】図１３のＢ−Ｂ断面図である。
【図１５】実施例１において、電池パックのレールとハウジングのレールとの位置関係を示す概略図である。
【図１６】実施例１の変形例において、電池パックのレールとハウジングのレールとの係合状態を示す概略図である。
【図１７】実施例１における電池パックの底面図である。
【図１８】実施例１において、電池パックを引き出し位置で停止させるための構成を示す概略図である。
【図１９】実施例１において、操作レバーの軸部の構成を示す外観図である。
【図２０】実施例１において、ラッチがロック解除位置にあるときのロック機構の概略図である。
【図２１】実施例１において、ラッチがロック位置にあるときのロック機構の概略図である。
【図２２】実施例１において、電池パックおよびハウジングの位置関係を示す図である。
【図２３】実施例１において、蓋部材が閉じ状態にあるときのハウジングの正面図である。
【図２４】実施例１において、蓋部材が閉じ状態にあるときのハウジングの側面図である。
【図２５】実施例１において、電池パックの回路構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１である電池パック（蓄電装置）の搭載構造について説明する。本実施例の電池パックは、図１に示す車両に搭載される。図１は、本実施例の搭載構造を備えた車両を示す外観図である。図１において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸であり、Ｘ軸は、車両１００の進行方向を示し、Ｙ軸は、車両１００の左右方向を示し、Ｚ軸は、車両１００の上下方向を示している。
【００１５】
車両１００は、一人乗り用の車両であり、２つの車輪１０１を有している。また、乗員が座る座面１０２の下部には、本実施例の電池パックを収容するためのスペースが設けられている。ここで、外装カバー１０３を取り外すことにより、車両１００に電池パックを装着したり、車両１００から電池パックを取り外したりすることができる。なお、本実施例の電池パックが搭載される車両は、図１に示す車両に限るものではない。すなわち、電池パックを着脱可能に装着できる車両であれば、本発明を適用することができる。
【００１６】
次に、本実施例における電池パックの搭載構造について、具体的に説明する。本実施例の搭載構造は、図２に示す電池パック１と、図３に示すハウジング２００とを有している。ハウジング２００は、車両１００に固定されており、ハウジング２００には、電池パック１を収容するためのスペースが形成されている。
【００１７】
まず、電池パック１の構造について説明する。電池パック１は、図４に示すように、パックケース２と、パックケース２内に配置される電池ユニット（蓄電ユニット）３とを有している。図５には、電池ユニット３の外観図を示している。
【００１８】
電池ユニット３は、３つの電池スタック３０を有している。これらの電池スタック３０は、Ｘ方向に並んで配置されているとともに、電気的に並列に接続されている。なお、３つの電池スタック３０を電気的に直列に接続することもできる。また、図５には、１つの電池スタック３０だけが示されている。３つの電池スタック３０は、上部ホルダ３１ａおよび下部ホルダ３１ｂによって、Ｚ方向で挟まれている。
【００１９】
各電池スタック３０は、Ｚ方向に積層された複数の電池モジュール３２（後述する図６参照）を有しており、これらの電池モジュール３２は、各電池スタック３０の一側面に配置されたバスバーモジュール３３（図５参照）によって、電気的に直列に接続されている。バスバーモジュール３３は、電池スタック３０の数だけ設けられており、各電池スタック３０に対して複数の締結部３３ａで固定されている。なお、電池スタック３０を構成する電池モジュール３２の数は、電池スタック３０に持たせる出力に基づいて、適宜設定することができる。
【００２０】
次に、電池モジュール３２の構造について、図６を用いて説明する。ここで、図６は、電池モジュール３２の分解斜視図である。
【００２１】
電池モジュール３２は、Ｚ方向に積層される２つの単電池３２１を有しており、これらの単電池３２１は、電気的に直列に接続される。単電池３２１は、発電要素３２１ａと、発電要素３２１ａを覆う電池ケース３２１ｂとを有している。発電要素３２１ａは、充放電を行う要素であり、正極素子と、負極素子と、正極素子および負極素子の間に配置されるセパレータとを有している。また、電池ケース３２１ｂは、ラミネートフィルムで構成されている。
【００２２】
なお、本実施例では、単電池３２１としてリチウムイオン電池を用いているが、これに限るものではなく、ニッケル水素電池といった他の二次電池や、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。また、本実施例では、電池ケース３２１ｂとして、ラミネートフィルムを用いているが、これに限るものではなく、いわゆる角形や円筒形といった形状を有する電池ケースを用いることもできる。
【００２３】
単電池３２１の一側辺には、正極タブ（電極タブ）３２２ａおよび負極タブ（電極タブ）３２２ｂが設けられている。正極タブ３２２ａは、発電要素３２１ａの正極素子と電気的に接続されており、負極タブ３２２ｂは、発電要素３２１ａの負極素子と電気的に接続されている。また、各単電池３２１の電極タブ３２２ａ，３２２ｂは、第１支持部材３２３に固定されている。ここで、Ｙ方向において、２つの単電池３２１を挟む位置には、第１支持部材３２３および第２支持部材３２４が配置されている。第１支持部材３２３および第２支持部材３２４によって、２つの単電池３２１は、Ｙ方向において位置決めされている。
【００２４】
第１支持部材３２３は、第１仕切部３２３ａおよび第２仕切部３２３ｂを有している。図７は、組立状態の電池モジュール３２を図６の矢印Ｙ１の方向から見たときの図であり、第１支持部材３２３の構成を示している。第１仕切部３２３ａは、各単電池３２１における正極タブ３２２ａおよび負極タブ３２２ｂを仕切る位置に形成されている。また、第２仕切部３２３ｂは、上方に配置される単電池３２１の負極タブ３２２ｂと、下方に配置される単電池３２１の正極タブ３２２ａとを仕切る位置に形成されている。第１仕切部３２３ａおよび第２仕切部３２３ｂは、電極タブ３２２ａ，３２２ｂが互いに接触してしまうのを阻止する。
【００２５】
電池モジュール３２の底面には、絶縁シート３２５が配置されており、絶縁シート３２５には、接着剤３２６ａによって下方の単電池３２１が固定されている。また、下方の単電池３２１には、接着剤３２６ｂによって上方の単電池３２１が固定されている。そして、上方の単電池３２１の上面には、電池モジュール３２の温度を検出するためのサーミスタ３２７が固定されている。
【００２６】
次に、バスバーモジュール３３の構成について、具体的に説明する。ここで、図８は、バスバーモジュール３３の分解斜視図を示し、図９は、バスバーモジュール３３の正面図を示している。
【００２７】
バスバーモジュール３３は、樹脂といった絶縁性を有する材料で形成された保持プレート３３１を有している。保持プレート３３１には、複数の凹部３３１ａが形成されており、各凹部３３１ａには、バスバー３３２および板バネ３３３が収容されている。また、図１０に示すように、凹部３３１ａの底面には、ピン３３１ｂが形成されており、ピン３３１ｂは、板バネ３３３に形成された位置決め穴３３３ｂと係合している。これにより、板バネ３３３は、凹部３３１ａ内で固定される。ここで、図１０は、図９のＡ−Ａ断面図である。
【００２８】
凹部３３１ａには、バスバー３３２の抜けを阻止するための突起部３３１ｃが形成されている。具体的には、バスバー３３２の両端部３３２ａが突起部３３１ｃに接触することにより、バスバー３３２が凹部３３１ａから外れてしまうのを阻止している（図１０参照）。バスバー３３２は、一対の腕部３３２ｂを有している。また、板バネ３３３は、一対の腕部３３３ａを有しており、各腕部３３３ａは、バスバー３３２の各腕部３３２ｂと接触している（図１０参照）。
【００２９】
バスバーモジュール３３を電池スタック３０に固定すると、図１１に示すように、バスバー３３２における一対の腕部３３２ｂは、Ｚ方向で積層された２つの単電池３２１における電極タブ３２２ａ，３２２ｂと接触する。これにより、１つの電池スタック３０に含まれる複数の単電池３２１は、電気的に直列に接続されることになる。
【００３０】
バスバーモジュール３３を電池スタック３０に固定すると、バスバー３３２および板バネ３３３は、図１２に示すように、電極タブ３２２ａ，３２２ｂによって押し込まれることにより、凹部３３１ａの底面に向かって移動する。ここで、バスバー３３２は、姿勢を変化させることなく、凹部３３１ａの底面に向かって移動する。一方、板バネ３３３は、バスバー３３２の移動に伴って変形する。
【００３１】
このとき、バスバー３３２および板バネ３３３の頂部が接触する位置は、図１０に示す位置Ｐ１１から図１２に示す位置Ｐ１２に変化する。そして、図１２に示す状態において、バスバー３３２および板バネ３３３が接触する位置Ｐ１２は、バスバー３３２および電極タブ３２２ａ（３２２ｂ）が接触する位置と等しくなっている。このように構成することにより、バスバー３３２が電極タブ３２２ａ（３２２ｂ）によって押し込まれて移動しても、バスバー３３２および電極タブ３２２ａ（３２２ｂ）の接触状態を維持することができる。
【００３２】
本実施例によれば、複数のバスバー３３２を備えたバスバーモジュール３３を用いることにより、電池スタック３０に対してバスバーモジュール３３を取り付けるだけで、電池スタック３０に含まれる複数の単電池３２１を電気的に直列に接続することができる。
【００３３】
次に、電池パック１のうち、電池ユニット３以外の構成について、図２および図４を用いて説明する。
【００３４】
図４に示すように、パックケース２は、上述した電池ユニット３を収容するためのスペースＳ１と、電子機器４を収容するためのスペースＳ２を有している。スペースＳ２は、スペースＳ１の下方に設けられている。電子機器４は、電池ユニット３（各電池スタック３０）の充放電を制御するための電子機器であり、電子機器４には、例えば、電池ユニット３の充放電を許容したり、禁止したりするためのリレーが含まれている。
【００３５】
パックケース２の底面２１には、一対のレール５が設けられている。各レール５は、車両１００に対する電池パック１の着脱時に、電池パック１をスライドさせる方向（Ｘ方向）に延びている。また、各レール５は、パックケース２の底面２１に沿って形成されたフランジ５１を有している。一対のレール５におけるフランジ５１は、Ｙ方向に関して、互いに離れる方向に延びている（図１３参照）。
【００３６】
一方、図３に示すように、ハウジング２００の底面２０１には、電池パック１の各レール５と係合する一対のレール２１０が設けられている。一対のレール２１０は、図１３に示すように、互いに近づく方向に突出したフランジ２１１を有している。ここで、電池パック１をハウジング２００に収容した状態において、フランジ２１１は、フランジ５１よりも上方に位置するようになっている。そして、フランジ５１は、ハウジング２００の底面２０１とフランジ２１１との間に挟まれている。これにより、電池パック１をＺ方向において位置決めすることができる。
【００３７】
また、ハウジング２００の底面２０１には、蓋部材２２０が回転可能な状態で取り付けられている。また、蓋部材２２０は、一対の連結アーム２３０を介してハウジング２００の側面２０２に接続されている。各連結アーム２３０は、２つのアーム部２３１，２３２を有している。アーム部２３１は、一端２３１ａがハウジング２００の側面２０２に対して回転可能に取り付けられ、他端２３１ｂがアーム部２３２の一端２３２ａに対して回転可能に取り付けられている。また、アーム部２３２の他端２３２ｂは、蓋部材２２０に対して回転可能に取り付けられている。
【００３８】
図３では、蓋部材２２０が開き状態にあり、ハウジング２００に対して電池パック１を収容することができるようになっている。また、蓋部材２２０は、開き状態にあるときに、図１に示す外装カバー１０３が位置する側に突出するようになっている。図３に示す状態において、各連結アーム２３０における２つのアーム部２３１，２３２を折り畳むことにより、蓋部材２２０を図３の矢印Ｒ１で示す方向に回転させることができる。これにより、蓋部材２２０は、ハウジング２００における電池パック１の収容口を塞いだ状態（閉じ状態）となる。
【００３９】
蓋部材２２０の内壁面２２０ａには、複数（４つ）のガイド部２２１が設けられている。ここで、Ｘ方向に並んで配置された２つのガイド部２２１は、ハウジング２００の底面２０１に設けられた各レール２１０の延長線上に配置されている。また、複数のガイド部２２１は、蓋部材２２０が閉じ状態にあるときに、ハウジング２００に収容された電池パック１と干渉しないように配置されている。
【００４０】
蓋部材２２０にガイド部２２１を設けることにより、電池パック１をハウジング２００内に容易に移動させることができる。すなわち、蓋部材２２０が開き状態にあるときに、電池パック１のレール５が蓋部材２２０のガイド部２２１に沿うように配置すれば、電池パック１をＸ方向に押し込むだけで、電池パック１をハウジング２００内に導くことができる。また、ハウジング２００にもレール２１０が設けられているため、電池パック１のレール５がレール２１０によって案内されることにより、電池パック１をハウジング２００内の所定の搭載位置に移動させることができる。
【００４１】
ここで、電池パック１のレール５とハウジング２００のレール２１０との係合状態について、図１４および図１５を用いて説明する。図１４は、図１３のＢ−Ｂ断面を示す概略図であり、ハウジング２００の底面２０１から電池パック１の側を見たときの図である。また、図１５は、図１４と同一平面における断面図であり、電池パック１をハウジング２００に収納する前（又は後）の状態を示す図である。
【００４２】
電池パック１がハウジング２００内の所定の搭載位置にあるとき、各レール５のフランジ５１が、対応するレール２１０の側壁に接触している。具体的には、レール５の一端部５ａがレール２１０の一端部２１０ａと接触しており、レール５の他端部５ｂがレール２１０の他端部２１０ｂと接触している。なお、レール５のうち両端部５ａ，５ｂ以外の領域と、レール２１０のうち両端部２１０ａ，２１０ｂ以外の領域とは、互いに接触していない。
【００４３】
一対のレール５における一端部５ａの間隔（Ｄ１）は、一対のレール２１０における一端部２１０ａの間隔（Ｄ１）と等しくなっている。これにより、図１４に示す状態において、各端部５ａは、各端部２１０ａと密接する。また、一対のレール５における他端部５ｂの間隔（Ｄ２）は、一対のレール２１０における他端部２１０ｂの間隔（Ｄ２）と等しくなっている。これにより、図１４に示す状態において、各端部５ｂは、各端部２１０ａと密接する。ここで、間隔Ｄ２は、間隔Ｄ１よりも狭くなっている。
【００４４】
上述したレール５，２１０の構成では、図１３に示すように、レール５におけるフランジ５１の先端をレール２１０に接触させることにより、Ｙ方向において電池パック１を位置決めすることができる。また、本実施例では、各レール５の両端部５ａ，５ｂをレール２１０の両端部２１０ａ，２１０ｂに密接させているため、電池パック１がＹ方向にずれてしまうのを阻止することができる。
【００４５】
さらに、各端部５ａ，５ｂは、対応する各端部２１０ａ，２１０ｂにのみ接触するようになっている。具体的には、電池パック１を搭載位置（図１４に示す位置）からＸ方向にスライドさせると、図１５に示すように、各端部５ａ，５ｂは、レール２１０から離れることになる。また、図１５に示す状態において、レール５，２１０の間に形成されたスペースは、レール２１０に対するレール５（電池パック１）のスライド移動を許容させるためのスペースとなる。これにより、ハウジング２００に対する電池パック１の着脱をスムーズに行うことができる。
【００４６】
なお、本実施例では、電池パック１が所定の搭載位置にあるときに、レール５の両端部５ａ，５ｂをレール２１０の両端部２１０ａ，２１０ｂに密接させているが、これに限るものではない。すなわち、電池パック１が搭載位置にあるときに、レール５の少なくとも一部を、レール２１０の少なくとも一部に接触させることにより、電池パック１がＹ方向に変位してしまうのを阻止すればよい。例えば、電池パック１のレール５とハウジング２００のレール２１０とを、図１６に示すように構成することもできる。図１６に示す構成では、レール５，２１０のうち、互いに向かい合う面を平行に近い傾斜面として構成し、互いに接触させるようにしている。
【００４７】
一方、図１７に示すように、一対のレール５のうち、互いに向かい合う側面には、突起部５２が設けられており、一対の突起部５２は、互いに近づく方向に向かって突出している。図１７は、電池パック１を下方（底面）から見たときの図である。突起部５２は、電池パック１をハウジング２００から取り外す際に、蓋部材２２０の内壁面２２０ａに設けられたストッパ２２２（図３参照）に突き当たるようになっている。
【００４８】
図１８には、電池パック１をハウジング２００から取り外す場合において、電池パック１０の突起部５２と、蓋部材２２０のストッパ２２２との位置関係を示している。ここで、図１８において、矢印は、電池パック１を取り外すときの突起部５２の移動方向を示しており、突起部５２の移動軌跡を点線で示している。
【００４９】
一対の突起部５２の間隔Ｄ３は、ハウジング２００の底面２０１に設けられた第１ストッパ２４０の幅Ｗ１よりも広くなっている。このため、電池パック１をハウジング２００から取り外すときに、突起部５２が第１ストッパ２４０に突き当たることはない。ここで、第１ストッパ２４０は、後述するように、所定の搭載位置にある電池パック１をＸ方向において位置決めするために用いられる。
【００５０】
また、一対の突起部５２の間隔Ｄ３は、第２ストッパ２２２の幅Ｗ２よりも狭くなっているため、図１８に示すように、突起部５２の一部が第２ストッパ２２２に突き当たるようになっている。これにより、電池パック１をハウジング２００から取り出した位置で一次的に停止させることができ、電池パック１を誤って落下させてしまうのを防止することができる。ここで、第１ストッパ２４０の高さ（Ｚ方向の長さ）は、第２ストッパ２２２の高さ（Ｚ方向の長さ）と等しくなっている。
【００５１】
次に、ハウジング２００に収容された電池パック１をＸ方向（着脱方向）において位置決めするための構造について説明する。
【００５２】
図２に示すように、パックケース２の前面２２は、第１領域２２ａおよび第２領域２２ｂを有している。第１領域２２ａには、取手６が配置されており、取手６は、第１領域２２ａに固定された支持部６１に対して、回転可能に取り付けられている。
【００５３】
また、第１領域２２ａには、充電器（不図示）が接続される充電コネクタ７が取り付けられている。充電コネクタ７に充電器を接続することにより、電池パック１内の電池ユニット３に対して充電を行うことができる。また、パックケース２の前面２２は、図１に示す外装カバー１０３と向かい合っているため、外装カバー１０３を外せば、電池パック１を車両に搭載したままの状態で、充電器を充電コネクタ７に接続することができる。
【００５４】
一方、第２領域２２ｂには、ロック機構８が設けられている。ここで、第２領域２２ｂは、ロック機構８の配置スペースを確保するために、第１領域２２ａよりもパックケース２の背面２３側に位置している（図４参照）。
【００５５】
ロック機構８は、所定の搭載位置に配置された電池パック１を、Ｘ方向において位置決めするために用いられる。図４に示すように、ロック機構８は、Ｚ方向に移動可能なラッチ８１と、ラッチ８１を動作させるための操作レバー８２とを有している。操作レバー８２は、支持部材８３によって回転可能に支持されている。なお、図４等において、操作レバー８２の回転軸をＡＸＬとして示している。
【００５６】
操作レバー８２は、図１９に示すように、支持部材８３によって回転可能に支持される軸部８２ａを有しており、軸部８２ａは、回転軸ＡＸＬと直交する断面が円形に形成されている。軸部８２ａにはカム溝８２ｂが形成されており、カム溝８２ｂは、ラッチ８１に固定された駆動ピン８１ａと係合する。図１９の矢印Ｒ２で示すように、操作レバー８２（軸部８２ａ）を回転軸ＡＸＬの周りで回転させることにより、カム溝８２ｂは、位置Ｐ２１，Ｐ２２の間で駆動ピン８１ａを移動させることができる。そして、駆動ピン８１ａを位置Ｐ２１，２２の間で移動させることにより、ラッチ８１をＺ方向において直進移動させることができる。
【００５７】
駆動ピン８１ａがカム溝８２ｂの位置Ｐ２１にあるとき、ラッチ８１は、図２０に示す状態にある。図２０に示す状態において、ラッチ８１の先端は、ハウジング２００の底面２０１に設けられた第１ストッパ２４０よりも上方に位置している。このとき、電池パック１をハウジング２００のレール２１０に沿ってスライドさせることができる。
【００５８】
一方、駆動ピン８１ａがカム溝８２ｂに沿って移動して位置Ｐ２２に到達すると、ラッチ８１は、図２１に示す状態となる。すなわち、駆動ピン８１ａが位置Ｐ２１から位置Ｐ２２に移動することに応じて、ラッチ８１は、パックケース２の底面２１から突出する方向に移動する。これにより、ラッチ８１が第１ストッパ２４０の爪部２４１に接触して、電池パック１が取り出し方向（図２１の左側）に移動するのを阻止することができる。言い換えれば、ラッチ８１および第１ストッパ２４０により、Ｘ方向において電池パック１を位置決めすることができる。
【００５９】
また、図２１に示す状態において、ラッチ８１の先端は、矢印Ｆ１で示す方向において、第１ストッパ２４０を押し付けている。これにより、電池パック１に対して、矢印Ｆ２で示す方向に作用する力（反力）を発生させることができる。ここで、電池パック１を上方に向かって変位させることにより、図１３において、電池パック１に設けられたレール５のフランジ５１を、ハウジング２００に設けられたレール２１０のフランジ２１１に接触させることができる。
【００６０】
ここで、電池パック１の変位量を、レール２１０のフランジ２１１およびレール５のフランジ５１の間隔よりも大きくすれば、フランジ５１をフランジ２１１に密接させることができる。すなわち、電池パック１がＺ方向において変位してしまうのを阻止することができる。
【００６１】
一方、ハウジング２００における一方の側面２０２には、図２２に示すように、コネクタ２５１を備えた電子機器２５０が取り付けられている。パックケース２は、電子機器２５０との干渉を避けた形状に形成されており、パックケース２のうち、コネクタ２５１と対向する領域にはコネクタ９が設けられている。コネクタ９は、Ｙ−Ｚ平面内において、電池ユニット３と並んで配置されている。
【００６２】
コネクタ９およびコネクタ２５１を接続することにより、電子機器２５０は、電池パック１内の電子機器４（図４参照）との間で通信を行ったり、電池ユニット３からの電力供給を受けたりすることができる。
【００６３】
また、ハウジング２００の上部には、図２３および図２４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００が配置されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３００は、ハウジング２００における一対の側面２０２に固定されており、ハウジング２００に収容された電池パック１の上方に位置している。また、ハウジング２００の側面２０２には、車両１００に固定されるブラケット３１０が取り付けられており、ブラケット３１０には、ロッド３１１が固定されている。ロッド３１１によって、ハウジング２００の強度を向上させることができる。
【００６４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３００は、インバータ（不図示）と電気的に接続されているとともに、電池パック１をハウジング２００に収容したときに、電池パック１と電気的に接続される。これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００は、電池パック１の出力電圧をインバータに供給したり、インバータからの出力電圧を電池パック１に供給したりする。なお、インバータは、車両に搭載されたモータ（三相交流モータ）に接続されており、モータを駆動することにより、車両１００の走行エネルギを発生させることができる。
【００６５】
一方、ハウジング２００の下方には、バッテリ４００が配置されており、ハウジング２００の底面２０１には、バッテリ４００を固定するためのブラケット４１０が設けられている。バッテリ４００は、予備の電力を確保するために設けられている。
【００６６】
本実施例では、ハウジング２００に対してＤＣ／ＤＣコンバータ３００やバッテリ４００を固定することにより、ハウジング２００の強度を確保することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００を用いて、電池パック１の収容スペースにおける上面を構成することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３００およびハウジング２００の配置スペースを小型化することができる。
【００６７】
ハウジング２００の剛性を確保できれば、ハウジング２００を、高価な高強度材料から安価な材料に変更することができ、ハウジング２００のコストダウンを図ることができる。また、バッテリ４００をハウジング２００の下方に配置したことにより、電池パック１を着脱する側から、バッテリ４００を取り扱うことができる。具体的には、バッテリ４００の着脱作業を、蓋部材２２０を開閉させる側から行うことができ、バッテリ４００の着脱作業を容易に行うことができる。
【００６８】
なお、本実施例では、ロック機構８を電池パック１に設けるようにしているが、ハウジング２００に設けることもできる。この場合には、ロック機構８のラッチ８１によって、電池パック１をＸ方向で位置決めすることができる。また、ラッチ８１によって電池パック１を押し上げることにより、電池パック１のレール５をハウジング２００のレール２１０に密接させて、Ｚ方向における電池パック１のずれを阻止することができる。
【００６９】
また、本実施例では、操作レバー８２の操作（手動）により、ラッチ８１を移動させているが、モータ等の動力（電動）を用いてラッチ８１を移動させることもできる。さらに、本実施例では、電池パック１を水平面内（Ｘ−Ｙ平面内）でスライドさせるようにしているが、重力方向において電池パック１をスライドさせることもできる。この場合であっても、本発明を適用することができる。すなわち、図２〜図２４に示したＸ方向を重力方向に置き換えればよい。
【００７０】
さらに、本実施例では、ハウジング２００における一対のレール２１０の内側に、電池パック１における一対のレール５を配置しているが、逆の構成であってもよい。すなわち、一対のレール５の内側に、一対のレール２１０を配置することもできる。
【００７１】
次に、電池パック１を交換するときの動作について説明する。この場合には、車両１００の外装カバー１０３を取り外しておく。
【００７２】
まず、蓋部材２２０のターン２２３（図２３参照）を回転させることにより、蓋部材２２０のロックを解除する。ここで、ターン２２３は、蓋部材２２０に回転可能に取り付けられており、電池パック１と係合するための爪部（不図示）を有している。具体的には、ターン２２３を回転させることにより、電池パック１に形成された凹部（不図示）にターン２２３の爪部を進入させたり、退避させたりすることができる。これにより、蓋部材２２０を電池パック１に固定したり、電池パック１から外したりすることができる。
【００７３】
そして、蓋部材２２０を、閉じ状態（図２３，２４に示す状態）から開き状態（図３に示す状態）に回転させる。これにより、電池パック１の前面を露出させることができる。そして、ロック機構８の操作レバー８２を回転させることにより、ラッチ８１をロック位置（図２１に示す位置）からロック解除位置（図２０に示す位置）に移動させる。これにより、電池パック１をＸ方向にスライドさせることができる。
【００７４】
そして、取手６を引っ張ることにより、電池パック１をハウジング２００のレール２１０や蓋部材２２０のガイド部２２１に沿って移動させる。ここで、電池パック１の突起部５２が第２ストッパ２２２に突き当たるまで、電池パック１を引き出すことができる。
【００７５】
次に、新しい電池パック１を蓋部材２２０に載せて、蓋部材２２０のガイド部２２１やハウジング２００のレール２１０に沿って電池パック１を移動させる。そして、操作レバー８２を回転させることにより、ラッチ８１をロック解除位置からロック位置に移動させる。これにより、上述したように、３次元方向において電池パック１を位置決めすることができる。そして、蓋部材２２０を開き状態から閉じ状態に回転させて、ターン２２３を回転させることにより、蓋部材２２０を電池パック１に固定することができる。これにより、電池パック１の交換作業が完了する。
【００７６】
次に、電池パック１の回路構成について、図２５を用いて説明する。
【００７７】
電池ユニット３（各電池スタック３０）の総プラス端子には、システムメインリレー５１１が接続されている。また、各電池スタック３０の総マイナス端子には、システムメインリレー５１２ａ〜５１２ｃが接続されている。システムメインリレー５１１，５１２ａ〜５１２ｃは、リレー制御回路５００からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。ここで、車両１００のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わると、イグニッションスイッチのオンを示す信号がリレー制御回路５００に入力される。これにより、リレー制御回路５００は、システムに異常がなければ、システムメインリレー５１１，５１２ａ〜５１２ｃをオフからオンに切り替える。これにより、電池ユニット３の電力が車両に供給されることになる。
【００７８】
ここで、電池パック１を交換する際にイグニッションスイッチをオフにしておけば、リレー制御回路５００の制御によって、システムメインリレー５１１，５１２ａ〜５１２ｃがオフになっている。これにより、電池パック１を交換する際の安全性を確保することができる。
【００７９】
一方、充電コネクタ７に充電器６００を接続すると、電池ユニット３の充電を行うことができる。ここで、充電コネクタ７と各電池スタック３０の総プラス端子との間には、ダイオード５１３が配置されている。ダイオード５１３を配置することにより、充電コネクタ７を介した電池スタック３０の放電を禁止することができ、充電器６００を用いて充電を行う際の安全性を確保することができる。
【００８０】
また、ロック機構８に、インターロックスイッチを設けることができる。これにより、ラッチ８１がロック位置に移動していない状態で、車両１００のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わっても、車両１００を動作させないようにすることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１００：車両                    １：電池パック              ２：パックケース
２１０：レール（位置決め部材）  ２１１：フランジ            ２２０：蓋部材
２２１：ガイド部                ２２２：第２ストッパ        ２４０：第１ストッパ
３：電池ユニット（蓄電ユニット）
３０：電池スタック              ３２：電池モジュール
３２１：単電池                  ３２２ａ，３２２ｂ：電極タブ（正極タブ、負極タブ）
３３：バスバーモジュール        ３３２：バスバー            ３３３：板バネ
５：レール                      ５１：フランジ              ５２：突起部
７：充電コネクタ                ８：ロック機構
８１：ラッチ（ロック部材）      ８１ａ：駆動ピン            
８２：操作レバー（操作部材）    ８２ｂ：カム溝              
８３：支持部材                  ９：コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
0005402283.tif 000025
【図２５】
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